高中物理必修一动态平衡
专题05 动态平衡问题-高中物理(人教版2019必修第一册)
第三章相互作用——力专题05:动态平衡问题题组一矢量三角形法解决三力动态平衡问题1.(2022江苏如皋期末)如图所示,小球在力F的作用下静止,细线与竖直方向的夹角为θ。
将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,小球始终静止在图中位置,则()A.F一直变小B.F先变小后变大C.细线的拉力一直变大D.细线的拉力先变小后变大2.(2023湖南岳阳一中期中)如图所示,OA、OB、OC都为轻绳,OA绳水平,OC绳下悬挂有一小物体(可视为质点)。
现施加一水平力F于小物体上,使小物体缓慢被拉高,在此过程中,OA、OB两绳位置不变,则()A.拉力F增大B.绳AO的拉力不变C.绳BO的拉力减小D.绳CO的拉力先减小后增大题组二解析法解决三力动态平衡问题3.(2023江苏南通大学附属中学期中)如图所示,水平地面上有一个曲面光滑、截面为半圆的柱体,用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。
通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中,细线方向始终与半圆相切,柱体保持不动。
下列说法正确的是()A.细线对小球的拉力先增大后减小B.小球对柱体的压力先减小后增大C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小D.柱体对地面的摩擦力先增大后减小4.(2022江苏常州礼嘉中学期中)如图所示,小球用细绳系住置于斜面体上,绳的另一端固定于O点。
现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于伸直状态。
当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大题组三相似三角形法解决三力动态平衡问题5.(2022北京西城第四中学月考,改编)一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。
高一物理动态平衡笔记
高一物理动态平衡笔记
1.动态平衡定义:动态平衡是指物体在受到多个力的作用下,虽然
各力的大小和方向都在变化,但物体仍能保持静止或做匀速直线运动的状态。
2.动态平衡条件:动态平衡的条件是物体所受的所有力的矢量和
(包括重力、支持力、摩擦力、推力等)等于零,即ΣF=0。
3.动态平衡与静态平衡的区别:静态平衡是指物体在受到力的作用
下,保持静止状态。
而动态平衡则是物体在力的作用下,能够保持匀速直线运动。
4.动态平衡的应用实例:
车轮在行驶过程中的平衡:车轮在转动过程中,由于离心力的作用,可能会产生不平衡,通过动态平衡调整,可以使车轮在高速行驶时保持稳定。
悬挂系统的平衡:汽车悬挂系统的设计中,就需要考虑到动态平衡,使得车辆在行驶过程中,即使路面不平,也能保持相对稳定的行驶状态。
5.分析动态平衡问题的方法:
确定研究对象:明确要分析的物体及其运动状态。
列出作用在物体上的所有力:包括重力、支持力、摩擦力、拉力、压力等。
根据力的平衡条件进行分析:ΣF=0,如果满足这个条件,则物体
处于动态平衡状态。
6.动态平衡实验:可以通过设计实验来观察和理解动态平衡,例如
使用旋转平台和附加不同质量的物体,观察平台的转动情况,理解动态平衡的原理。
以上是高一物理关于动态平衡的一些基本知识点和笔记,希望对你有所帮助。
在学习过程中,理解和应用这些概念是非常重要的,同时结合实际例子和实验操作,可以更好地理解和掌握动态平衡的原理。
人教版高一物理必修一第四章物体的平衡二:质点的动态平衡(学案)
物体的平衡二(质点的动态平衡)一、质点的动态平衡1.研究对象:可以看做质点的物体。
2.动态平衡:物体所受的某个力或者某几个力发生了变化,但是物体依然时刻处于平衡状态。
3.动态平衡的解题方法:1、图解法;2、相似三角形;3、解析法;4、其他一、单个物体(质点)的平衡问题2、动态平衡例一、三段不可伸长的细绳OA,OB,OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图1-39所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC练习一、(2018·山东烟台高三上学期期中)用两根轻绳AC和BC悬挂一重物,绳与水平天花板的夹角分别为37°和53°,如图所示.AC绳能承受的最大拉力为100 N,BC绳能承受的最大拉力为200 N,已知sin 37°=0.6,g取10 m/s2.(1)若重物的质量为5 kg,则两根绳AC和BC上的拉力分别为多大?(2)为了不使绳子被拉断,所悬挂重物的质量不应超过多大?练习二、(2019·兰州高三一诊)一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点,现用一光滑的金属钩子勾住细绳,水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是( )A.钩子对细绳的作用力始终水平向右B.OA段绳子的力逐渐增大C.钩子对细绳的作用力先减小后增大D.钩子对细绳的作用力不可能等于2mg图解法解动态平衡图解法的应用技巧:图解法适于求解三个力作用下的动态平衡问题,并且三个力之中只有一个力的方向发生了变化的情况。
例二、如图所示,把球夹在竖直墙AC 和木板BC 之间,不计摩擦,球对墙的压力为F N 1,球对板的压力为F N 2.在将板BC 逐渐放至水平的过程中,下列说法中,正确的是( ) A .F N 1和F N 2都增大B .F N 1和F N 2都减小C .F N 1增大,F N 2减小D .F N 1减小,F N 2增大练习二、.(2018·衡水模拟)如图所示,三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD 绳保持水平,在D 点上可施加的力的最小值为( )A .mgB .33mg C.12mg D .14mg练习三、(2019·眉山仁寿一中高三第一次调研)(多选)如图所示,用与竖直方向成θ角(θ<45°)的轻绳a 和与水平方向成2θ角的轻绳b 拉一个小球,这时轻绳b 的拉力为T 1;现保持小球位置不动,使轻绳b 在竖直平面内顺时针转过θ角,轻绳b 的拉力变为T 2;再转过θ角,轻绳b 的拉力变为T 3.则( )A .T 1=T 3>T 2B .T 1=T 3<T 2C .轻绳a 的拉力增大D .轻绳a 的拉力减小练习四、如图7所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ,A 的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,已知A的圆半径为球B的半径的3倍,球B所受的重力为G。
人教版高中物理必修第1册 第三章 专题3 力的动态平衡
专题3 力的动态平衡
刷题型
题型3 相似三角形法解决三力的动态平衡
6.[湖南长郡中学 2022 高一上月考](多选)如图所示,一表面光滑的半球形物体固定在水平面上,其截
面如图所示,一光滑小环 D 固定在半球形物体球心 O 的正上方,一轻绳穿过小环 D 一端与放在半球形物体 上的小球 P 相连,另一端与一轻弹簧连接,用手拿住弹簧的另一端 A,DA 始终水平.现手拿着弹簧 A 端向 右缓慢移动一段距离(小球 P 未到达半球最高点前),在此过程中,下列说法正确的是( AD)
A.OB 绳上的拉力先增大后减小 B.OB 绳上的拉力先减小后增大 C.OA 绳上的拉力先增大后减小 D.OA 绳上的拉力不断减小
解析
对结点 O 受力分析,如图所示,结点 O 始终处于平衡状态,所以 OB 绳和 OA 绳拉 力的合力与重力等大、反向,所以该合力大小保持不变,方向始终是竖直向上的,由图知 OA 绳上的拉力不断变小,OB 绳上的拉力先减小后增大,B、D 正确,A、C 错误.
专题3 力的动态平衡
刷题型
5.[四川成都七中 2021 高一上期中]如图所示,质量均为 m 的小球 A、B 用两根不可伸长的轻绳连接后
悬挂于 O 点,在外力 F 的作用下,小球 A、B 均处于静止状态.若要使系统处于静止状态且悬线 OA 与竖直
方向的夹角保持 37°不变,则外力 F 的大小不可能为( A )
PO DO PD
DO
DO
位置拉到半球形物体最高点之前的过程中,DO、PO 长度不变,PD 长度变小,故 N 的大小不变,T 变小,
即弹簧的长度变短.由牛顿第三定律知半球形物体对小球的支持力与小球对半球形物体的压力大小始终相
等,N 方向虽然变了但大小始终没变,因此小球对半球形物体的压力也不变,A、D 正确、B、C 错误.
物理人教版(2019)必修第一册第三章专题:动态平衡(共23张ppt)
两个力的方向夹角保持不变。
【例题】
如图所示,装置中两根细绳拴住一球,保持两细绳间的夹角θ=120°
不变,若把整个装置顺时针缓慢转过90°,则在转动过程中,CA绳的
拉力FT1,CB绳的拉力FT2的大小变化情况是
A.FT1先变小后变大
B.FT1先变大后变小
C.FT2先变小后变大
,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小,故选项B、C
正确,A、D错误。
02
解析法
(2)解析法:根据平衡关系式分析力的变化
模型:
(1)一个力大小、方向不变。
(2)其它二个力的方向均发生变化,相互垂直
解题思路:对研究对象的任意状态进行受力分析,建立平衡方
程,然后根据某一物理量的变化(一般是角度变化)确定待求
(多选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量
为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡
板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
解析: 对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面
01
图解法
(1)图解法:通过力的矢量图分析力的变化
模型:当物体受到三个共点力保持平衡时,其中一个力的大小
方向都不变,一个力的方向不变,一个力大小方向均改变
情况1:一个力恒定,方向
不变的力与恒力垂直,构建
直角三角形
情况2:一个力恒定,方向
不变的力与恒力不垂直,
构建三角形,当恒力之外
的两力垂直时,有极值
∆OBA
N
F
T
高中物理必修一动态平衡
当带电物体在电场中受到电场力作用 时,电荷将发生移动以重新分布,直 到物体内部电荷产生的电场与外界电 场相平衡,此时物体达到动态平衡状 态。
Hale Waihona Puke 物体在磁场作用下的动态平衡
总结词
物体在磁场中由于磁力作用而达到平衡 状态的过程。
VS
详细描述
当带电物体或磁体在磁场中受到磁力作用 时,磁力将使物体发生移动以重新分布, 直到物体内部磁力与外界磁力相平衡,此 时物体达到动态平衡状态。
03
动态平衡的应用
物体在重力作用下的动态平衡
总结词
物体在重力作用下保持平衡状态的过程。
详细描述
当物体在重力作用下处于平衡状态时,其受到的重力与支持力等大反向,同时物体可能 还受到其他外力的作用,这些外力与重力等大反向,使物体保持静止或匀速直线运动状
态。
物体在电场作用下的动态平衡
总结词
物体在电场中由于电荷分布变化而达 到平衡状态的过程。
中等难度习题解析
总结词
运用物理规律
详细描述
中等难度的习题解析要求学生在掌握动态平衡概念的 基础上,能够运用物理规律解决实际问题。这类题目 通常涉及多个力的平衡问题,需要学生正确分析受力 情况,并运用平衡条件求解未知量。
高难度习题解析
总结词
综合运用能力
详细描述
高难度习题解析要求学生具备综合运用物理 知识和方法的能力。这类题目通常涉及复杂 的受力分析和运动过程,需要学生灵活运用 动态平衡的原理,结合运动学、动力学等知 识进行分析和求解。同时,这类题目还可能 涉及到多种物理情景和实际应用,要求学生
详细描述
力的平衡原理指出,如果物体受到两个或更多力的作用,且这些力大小相等、 方向相反,则物体将保持静止或匀速直线运动状态。这种平衡状态可以通过平 行四边形法则或三角形法则进行求解。
模型强化:平衡与动态平衡-高一物理课件(人教2019必修第一册)
则由直角三角形知识可知:F1=
F2=
一、平衡问题
解法五:(拉密定理法)
对O点受力分析,如图所示,根据拉密定理有:
=
=
(+) (−)
解得:F1=
F2=
二、 动态平衡问题
1、动态平衡问题:通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,
解法三:(正交分解法)
将O点受的力沿水平竖直方向正交分解。
由平衡条件得 :
F2cosθ-F1=0,
F2sinθ-mg=0,
解得:F1=
F2=
一、平衡问题
解法四:(力的三角形法)
结点 O 受到 F1 、F2 和 F3 作用处于平衡状态,画出受力分析图,
再将三个力的矢量平移到一个三角形中,三力构成首尾依次相接的封闭三角
合力F12如图所示,又F12=mg,解直角三角形得:
F1=
F2=
解法二:(分解法)F2 共产生两个作用效果,一个是
水平方向沿A→O拉绳子AO,另一个是沿竖直方向拉
绳子。 如图所示,将F2 沿这两个方向分解得:
��
F1=F2’=
’’
F2=
=
一、平衡问题
度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化情况。
二、 动态平衡问题
(3)相似三角形法:
在三力平衡问题中,如果有一个力是恒力,另外两个力方向都变化,且
题目给出了空间几何关系,多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相
似,可利用相似三角形对应边成比例进行计算。
高一物理动态平衡
高一物理中的动态平衡是指物体在受到力的作用下,保持匀速直线运动或静止的状态。
以下是关于高一物理动态平衡的一些重要知识点:
1. 牛顿第一定律:也称为惯性定律,它表明物体将保持匀速直线运动或静止状态,除非受到外力的作用。
2. 力的平衡:当物体所受到的合力为零时,物体处于力的平衡状态。
这意味着物体不会改变其速度或位置。
3. 平衡方程:对于物体在水平面上的动态平衡问题,可以根据牛顿第二定律和力的平衡原理建立平衡方程。
例如,对于水平拉扯的物体,拉力等于摩擦力。
4. 惯性力:当物体在进行加速或减速运动时,会产生一个与运动方向相反的惯性力,也称为惯性反作用力。
惯性力的大小与物体的质量和加速度相关。
5. 重力和支持力:在考虑动态平衡时,需要考虑物体所受到的重力和支持力。
当物体竖直上升或下降时,重力与支持力之间的关系可以用来分析物体的运动状态。
6. 摩擦力:摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力。
在动态平衡问题
中,需要考虑摩擦力的大小和方向。
7. 斜面上的动态平衡:当物体放置在倾斜角度不为零的斜面上时,需要考虑斜面的倾斜角度和重力分解等因素,以确定物体是否处于动态平衡状态。
了解这些基本知识后,你可以通过解决一些相关问题和练习来深入理解高一物理中的动态平衡概念。
此外,实际观察和实验也是加深对动态平衡的理解的有效方法。
高一物理动态平衡题及解析
高中物理教科版必修1物体动态平衡【考纲解读与考频分析】物体平衡为考纲II级考点,动态平衡以其变化多,能力要求高成为高考高频考点。
【高频考点定位】:动态平衡考点一:动态平衡【3年真题链接】1.(2019全国理综I卷19)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。
另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【参考答案】BD【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。
【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N,水平拉力一定逐渐增大,细绳对N的拉力一定一直增大,由于定滑轮两侧细绳中拉力相等,所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大,选项A错误B正确;由于题述没有给出M、N的质量关系,所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项C错误D正确。
【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角,分析受力列出解析式,得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式,进行讨论。
2.(2017·全国理综I卷·21)如图,柔软轻绳ON的一端O固定。
其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。
初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为,现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变,在OM由竖直被拉到水平的过程中()A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小【参考答案】.A.D【命题意图】本题考查物体的动态平衡及其相关的知识点。
【解题思路】将重物向右上方缓慢拉起,物体处于动态平衡状态,可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。
乐乐课堂高中物理动态平衡
乐乐课堂高中物理动态平衡
复习提纲
一、定义
动态平衡:动态平衡是指当某一物种在不断变化的环境中,它的种群数量也能够稳定地保持一定的水平。
二、概念
1、动态平衡是一种生态系统维持在一定稳定性的状态。
2、动态平衡是在一定时间内,物种种群数量保持不变,而不是物种已经被终结。
3、动态平衡的发生取决于人们在开发环境时的行为。
4、动态平衡也需要适应环境的改变,保持种群的平衡状态。
三、平衡的各种形式
1、物种间平衡
物种间平衡是指一个生态系统中各物种之间的共存和关联,例如食物
链中捕食物种和被食物种之间的关联。
2、群落结构平衡
群落结构平衡是指一个物种在一个群落中拥有不同栖息地、不同繁殖方式、不同移动活动等等而形成平衡关系。
3、环境平衡
环境平衡是指一个地方的物种、气候、地质等元素的和谐及稳定,以及它们之间的关系协调。
四、如何发展动态平衡
1、保护区域的生物多样性和环境平衡
2、限制对自然资源的滥用和过度利用
3、合理分配区域内物种的数量,保持它们之间的平衡
4、开展环境修复,包括植物种植、水土保持、河流恢复等
5、提倡优先采用绿色可持续的发展方式,减缓环境的污染。
2023年新教材高中物理新人教版必修第一册:多体平衡和动态平衡问题课件
【答案】(1)20 N (2)0.4
【解析】(1)对结点O受力分析如图甲所示,根据平衡条件,正交分 解T有
Tcos θ-m2g=0,Tsin θ-F=0, 代入数据解得F=20 N.
(2)物体A所受静摩擦力方向水平向右,对物体A受力分析如图乙所 示,根据物体平衡和临界条件,有F-fA=0,fA≤μm1g,解得μ≥0.4.即 物块A与桌面间的动摩擦因数至少为0.4.
(2)由斜面体平衡可知,地面对斜面体的摩擦力 大小为f=N2sin 37°=30 N,摩擦力的方向水平向 左.
(3)对金属球和斜面体整体受力分析,根据竖直 方向合力为0,可知FN=G1+G2=100 N.
变式2 如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花 板上.一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上.两小球均处 于静止状态.轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°, 弹簧C沿水平方向.重力加速度为g.则m1∶m2=_______.
2.分析动态平衡问题的方法.
方法
步骤
(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式 解析法
(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况
(1)根据已知量的变化情况,画出平行四边形边、角的变化 图解法
(2)确定未知量大小、方向的变化
(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空
相似三 间几何三角形,确定对应边,利用三角形相似知识列出比
【答案】2∶1
【解析】对小球2受力分析如图甲,有FBsin 30°=m2g,对小球1受 力分析如图乙,将FB、m1g沿垂直FA方向正交分解,结合平衡条件可得 由FBsin 30°=m1gsin 30°,联立得m1=2m2,即m1∶m2=2∶1.
3.5.2动态平衡高一物理必修第一册同步课件(人教版2019必修第一册)
课堂练习
例2 如图所示,一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运 动到B的过程中( )
A. 树枝对小鸟的合力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大 D. 树枝对小鸟的弹力保持不变
作:
1.复习力的动态平衡问题,总结动态平衡问题一般方法; 2.完成同步练习册P72-P73. 3.每日一题T5.
例3 如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一 个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,开始时绳与竖 直方向的夹角为0,小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一
小段距离,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( D )
A.绳与竖直方向的夹角为θ时,F=mgcosθ B. 小球沿滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大 C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大 D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变
A.N1、N2都是先减小后增加 B.N2一直减小,N1先增加后减小 C.N1先减小后增加,N2一直减小 D.N1一直减小,N2先减小后增加
图解法三角形定则-----适用于三力动态平衡:
(1)一恒一定向:
一恒力(大小方向均不变)、一定向力(方向不变、大小变)、
一变力(大小方向都变)。判断定向力和另一个变力的大小变化
第三章 相互作用--力
3.5 共点力的平衡
第2课时 动态平衡
学习目标
1.知道什么是动态平衡; 2. 会根据平衡条件利用解析法或图解法及 相似三角形法解答动态平衡问题。
动态平衡问题
• 动态平衡问题是指通过控制某些物理量的变化,使 物体的状态发生慢改变,“缓慢”指物体的速度很小, 可认为速度为零,所以在变化程中可认为物体处于平衡 状态,把物体的这种状态称为动态平衡态。
物体的动态平衡问题课件-高一上学期物理人教版(2019) 必修第一册
角度2:力的极大值
方法: 辅助圆法——直径是圆中最长的一条弦
范例2.已知物体在共点、共面的三个力F、F1、F2的作用下处于平衡状态,其中
F=10N,F1、F2的夹角为1500,则F2的最大值是 B
A、10N
B、20N
C、30N
D、40N
F2 30o
F1
F2=2F=20N
F
类型二 角度极大值
方法: 辅助圆法,作圆的切线——切线张角最大
试分析两绳上的张பைடு நூலகம்变化情况
TB
OA绳上的张力TA先变小在变大
TA
OB绳上的张力TB一直变小
TG
2.如图,保持OA绳方向不动。OB绳的B端在半圆形支架上逆时针滑至竖直方向,
试分析两绳上的张力变化情况
TB
OA绳上的张力TA一直变小 OB绳上的张力TB一直变小
TA TG
3.(教材改编)在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为 B。若
范例1、一质量为m的物体在外力F的作用下恰能静置与倾角为30°的光滑斜面上,
则外力F的值可能为( BD )
A.0.2mg B.1.5mg
FN
C. mg D. mg
变式训练
可得:Fmin=
F mg
1、将一质量m=1kg的小球用细线悬挂于固定点O,小球在一外力F的作用下平衡时 拉线与竖直方向的夹角θ=30°,则该F的大小(取g=10m/s2)可能是( AB ) A、7N B、5N C、3N/C D、1N
FTMN θ
θ= π-α
D.OM上的张力先增大后减小
FTMN= 0
θ
θ
FTMN
FT=G
FTMN
2.如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,
高一物理必修一力学动态平衡专题精讲
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物理必修一力学 动态平衡专讲
一、什么是动态平衡问题 • 物体受到几个作用力后在缓慢运动,时刻受力平衡的问题
缓慢
物体在动,但运动的很慢很慢,几乎 可看成静止
可视为时时刻刻受力平衡源自二、动态平衡问题的解题方法和思路
• 1、方法一:解析式法
例题:如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,转动A、B改变 绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。关于此过程中绳上拉力大小 的变化,下列说法中正确的是( B )
【解析】对小球受力分析,构建封闭的三角形,几何三角 形AOP与红色的力三角形相似,对应边成比例;
FT
FN 因为PA减小;所以T减小,OA=OB所以FN不变;
G
G
二、动态平衡问题的解题方法和思路 • 4、方法四:圆补法 (特点:重力固定不变,另外两个力夹角是定值)
例题:如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手
• A.BC绳中的拉力FT越来越大 • B.BC绳中的拉力FT越来越小 • C.AC杆中的支撑力FN越来越大 • D.AC杆中的支撑力FN越来越小
三、课后练习
• 3.如下图所示,一圆环位于竖直平面内,圆环圆心处的一小球,OP、OQ为两根 细绳,一端与球相连另一端固定在圆环上。 OP 呈水平, O Q与竖直方向成 30º角, 现保持小球位置不动,将圆环沿顺时针方向转过 90º角,则在此过程中( )
A.不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.可能不变,也可能增大
FT α α FT
G
二、动态平衡问题的解题方法和思路 • 2、方法二:图解法 (特点:重力固定不变,有一个力方向不变,另一个力转动)
高中物理人教版必修一动态平衡教学设计
高中物理人教版必修一动态平衡教学设计动态平衡教学设计一、教材分析1教学大纲要求:动态平衡:级,为较高要求层次。
2教材的地位与作用:动态平衡问题是在共点力平衡的基处上,对受力分析更高的要求,考查学生的灵活应用的能力。
3教学重点与难点:对物体处动态平衡的受力分析是本节的教学重点;根据目标,如何选择处理动态平衡的问题方法是本节的教学难点。
二、教学目标1知识与技能(1)能识别动态平衡与平衡状态(2)通过计算、画图进一步掌握平衡状态时的受力,会用平行四边则完成受力分析(3)能判断角度变化带来三角函数的变化趋势,画图中能根绝“不变”确定“变化”趋势。
2过程与方法(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
(2)通过处理动态平衡的学习过程,了解物理学的研究方法。
3情感态度与价值观(1)通过对物体的处动态平衡状态的受力分析,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。
三、学情分析1学生已经掌握了共点力平衡的概念,并会分析平衡状态下物体的受力分析。
2已经知道了平行四边形定则和三角形定则。
3学生掌握了利用合成法和分解法(包括效果分解和正交分解)处理物体平衡问题。
四、设计思想学习目标的确定,让学生可以通过它,一方面是让学生在整节课中有个学习的方向与思路,另一方面是课后评价自己这节课的要求是否达到。
五、教学过程流程六、教学过程1、平衡状态:物体处或状态,即a=0.2、动态平衡:物体在缓慢运动时所处的一种近似平衡状态。
3、共点力的平衡条件:或F_=0、Fy=04、平衡条件的推论一、探究互动甲乙(1)如图甲所示,质量为m的物体在三根细绳的悬吊下处静止状态,求细绳OA、OB受到的拉力。
这种情况的受力情况的计算学生会。
如何更会建议将学生画的图呈现在投影仪下,我们会发现,结果虽然一样,但是得出的过程并不一样,有的是用合成,有的用分解,合成与分解的可能性很多。
人教版高中物理必修一课件:物体的动态平衡问题+(共21张PPT)
例3:如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小 船,若水的阻力恒定不变,则在船缓慢靠岸的过程 中,绳的拉力和船受到的浮力如何变化? y F浮 F Fy f x F
x
G 答案:绳的拉力逐渐变大,船受到的浮力逐渐减小
如图所示,人的质量为M,物块的质量为m,且 M>m,若不计绳与滑轮的摩擦,则当人拉着绳向右 跨出一步后,人和物仍保持静止,则下列说法中正 确的是( BD ) A.地面对人的摩擦力减小 B.地面对人的摩擦力增大 C.人对地面的作用力不变 D.人对地面的作用力增大
例1:如图所示,光滑的小球静止在斜面和竖直放 置的木板之间,已知球重为G,斜面的倾角为θ, 现使木板沿逆时针方向绕O点缓慢移动,求小球对 斜面和挡板的压力
N1
G N2
G N2
解题思路及步骤: (1)明确研究对象。 (2)分析物体的受力。
(3)将力平行移动转化为力的矢量三角形。
(4)正确找出力的变化方向。
( 5 )根据有向线段的长度变化判断各个力的变化
情况。
如图所示,电灯悬挂于O点,三根绳子的拉力分别为TA、 TB、TC,保持O点的位置不变,绳子的悬点B也不变,则悬 点A向上移动的过程中,下列说法正确的是( D ) A、 TA、TB一直减少; B、 TA一直增大,TB一直减少; TB C、 TA先增大后减少, TB先减少后增大; TA D、TA先减少后增大,TB一直减少;
例2:一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆 AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶 A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。现将细 绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减少 ,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小 变化情况是( B ) A.FN先减小,后增大 B.FN始终不变 C.F先减小,后增大 D.F始终不变 F FN F
高一上学期物理人教版必修第一册复习动态平衡课件
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5.理想不同于幻想,理想是经过努力 可以实 现的愿 望,而 幻想则 是根本 无法实 现的无 稽之谈 ,要勇 于树立 远大理 想,同 时也要 摒弃不 切实际 的幻想 。
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6.世界范围内冲突不断,纷争四起, 这些冲 突和纷 争是经 济利益 和意识 形态之 争,也 有信仰 观念之 争。世 界是由 不同的 民族组 成的, 人类相 当和谐 相处, 共建美 好家园 。我们 对自己 选择的 信仰要 坚定不 移,对 别人的 信仰也 有采取 宽容的 态度。
力计从水平位置缓慢转动到竖直位置,在该过程中,定性分析
绳AO拉力大小和弹簧秤示数的变化。
FAO 逐渐减小,弹簧秤示数 先减后增 ▶有没有不变的条件? ▶解析法还能解决问题吗?试试看?
▶有没有更为简单的方法?
FAO
α β
FCO
O
FBO= G
动态平衡问题 【名校课堂】获奖PPT--学年高一上学期物理人教版()推荐必修第一册专题复习动态平衡课件(最新版本)推荐
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11.追 梦 的 路 上 ,需 要隐忍 和坚持 命运对李安似乎有些不公平,在他生命力最旺盛的时候没有 给他机 遇,直 到步入 中年, 他的人 生才有 了转机 ,这漫 长的等 待过程 是极度 熬人的 ,但他 从没有 放弃自 己的理 想,而 是选择 默默坚 持。
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7.沧海横流方显英雄本质,不应该一 遇到苦 难和挫 折就气 馁;苦 难和挫 折本身 并不可 怕,可 怕的是 经受苦 难和挫 折之后 一蹶不 振;对 待苦难 和挫折 应该保 持一种 乐观的 精神, 这样才 能由失 败走向 成功等 等。
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8.你有信仰就年轻,疑惑就年老;有 自信就 年轻, 畏惧就 年老; 有希望 就年轻 ,绝望 就年老 ;岁月 使你皮 肤起皱 ,但是 失去了 热忱, 就损伤 了灵魂 。
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大,所以船的浮力减小.故
A、C正确
【变式训练】如图所示,质量分别为m、M的两个物体,系在一
根绕过定滑轮的轻绳两端,M放在水平地板上,m悬在空中,若
将M沿水平地面向右移动少许(仍保持平衡状态),则( )
A.绳中张力变大
BC B.M对地面的压力变大
C.M所受的静摩擦力变大
D.滑轮轴所受的压力变大
总结
(1)受力分析 (2)构建力的三角形(通过平移) (3)确定大小方向都不变的力(边),确定方 向不 变、大小变化的力(边) (4)通过活动大小方向都可变的力(边),得 到该力的变化情况 注意:进行第4步的时候不能改变3中的结论
【典例2】 右图所示为半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆 心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆 形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中,分析OA绳和OB
动态平衡
动态平衡
定义:物体受到几个变力的作用而处于平衡态,我们把 这类问题叫做共点力的动态平衡。 处理方法:图解法、解析法、相似三角形法(极少)
基本思路:化“动”为“静”,“静”中求“动”
图解法
1、图解法特点: (1)物体受三个力 (2)有一个力大小方向都不变 (3)物体受三个力;有一个力大小方向始终不变 (一般是重力);还有一个力的方向不变 (2)做辅助圆:开始时两力的夹角是90°,其中一个力大 小方向都不变,另外两个力方向改变,但动态平衡时两力夹 角不变。 (3)相似三角形:一个力大小方向都不变,另外两个力方 向改变,且无二力保持垂直。 2、解析法 (1)变力用恒力和三角函数表示出来 (2)四个力用正交分解 3、极值法
BC 程中,下列说法正确的是(
)
A.F1逐渐增大
B.F1先增大后减小
C.F2逐渐减小
D.F2先减小后增大
直径
3.(多选)如图所示,一个物块静止在斜面上,斜面对
物块的支持力和摩擦力分别为FN和Ff.如果增大斜面的倾 角θ,而物块仍能在斜面上保持静止,则这一过程中()
A.FN增大 B.FN减小 C.Ff增大D.Ff减小
2、 如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端, 用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球 运动的过程中(该过程小球未脱离球面),木板对小球的推
B 力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是( )
A. F1增大,F2减小 B. F1增大,F2增大 C. F1减小,F2减小 D. F1减小,F2增大
小变化情况是( ) A.F不变,FN增大 B.F不变,FN减小 C.F减小,FN不变 D.F增大,FN减小
3.解析法解题步骤
(1)明确研究对象。 (2)分析物体的受力。 (3)找一个大小和方向不变的力作为另外两个力的合 力(也可简化为矢量三角形)。 (4)三力构成的矢量三角形为直角三角形 (5)把变力用恒力(一般为重力)和三角函数表示 (6)由角的变化判断变力的变化情况
3.(多选)如图所示,一个物块静止在斜面上,斜面对
物块的支持力和摩擦力分别为FN和Ff.如果增大斜面的倾 角θ,而物块仍能在斜面上保持静止,则这一过程中()
A.FN增大 B.FN减小 C.Ff增大D.Ff减小
如图所示,小船用绳索拉向岸边,设船在水中运动时所受水的
阻力不变,那么小船在匀速靠岸过程中,下面说法哪些是正确
3.相似三角形法解题步骤
(1)物体受三个力 (2)有一个力大小方向都不变 (3)还有两个力方向变化,但是和几何三角形有一定的比例 关系
1.分析物体的受力,画出受力分析图, 2.寻找与力的三角形相似的几何三角形 3.利用相似三角形的性质,建立比例关系 (关键)
4.如图所示,光滑半球的半径为R,有一质量为m的 小球用一细线挂靠在半球上,细线上端通过一个定滑 轮,在用力将小球缓慢往上拉的过程中,细线对小球 的拉力F大小和小球紧压球面的力F2大小的变化情况 是( )
1、如图示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力 大小为FN1,球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成 的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不 计摩擦,在此过程中( )
A.FN1始终减小,FN2始终增大 B.FN1始终减小,FN2始终减小 C.FN1先增大后减小,FN2始终减小 D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大
两头情况,30°,45°,60°,90°。 极值法没找到例题
AC 的( )
A. 绳子的拉力F不断增大 B. 绳子的拉力F不变 C. 船所受的浮力不断减小 D. 船所受的浮力不断增大
注意:四个力只能用正
Fcosθ=f…①
交分解解析法
Fsinθ+F浮=mg…②
船在匀速靠岸的过程中,θ
增大,阻力不变,根据平衡
方程①知,cosθ减小,绳子
的张力增大,根据平衡方程
②知,拉力F增大,sinθ增
A.两者都变小 B.两者都变大 C.F变小,F2不变 D.F不变,F2变小
8.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个
光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下端系着
小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢
上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大
绳所受的力大小如何变化?
3、如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点,现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩 擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近
斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支
D 持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )
A. FN保持不变,FT不断增大 B. FN不断增大,FT不断减小 C. FN保持不变,FT先增大后减小 D. FN不断增大,FT先减小后增大
2、辅助圆法
(1)物体受三个力 (2)有一个力大小方向都不变 (3)还有两个力方向变化,但是夹角不变
如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的
A、B两点,O为圆心.O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小
为,绳OB与绳OA成,拉力大小为.将两绳同时缓慢顺时针转过,并保
持两绳之间的夹角始终不变,物体始终保持静止状态.则在旋转过